Về sự phụ thuộc giữa các tham số quy trình và hình học băng tại phương pháp quay nóng chảy Chill Block: Mô hình hóa và xác minh thực nghiệm

Lubimir Anestiev1
1Institute of Metal Science, Equipment and Technologies with Hydro- and Aerodynamics Centre “Acad. A. Balevski,” Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria

Tóm tắt

Ảnh hưởng của các tham số quy trình đến hình học và chất lượng các băng vô định hình được sản xuất bằng phương pháp quay nóng chảy Chill Block (CBMS) từ các hợp kim Fe82B18, Fe79.7V2.3B18, Fe77.5V4.5B18 và (Co,Ni,Fe)73(B,Si)27 (theo phần trăm nguyên tố khối lượng) đã được nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết. Đánh giá các lực tác động trong khu vực tiếp xúc giữa chất lỏng và nền cho thấy tại CBMS, vũng chảy được hình thành bởi một cơ chế thủy động học. Do đó, bằng cách thực hiện các ý tưởng của phân tích kích thước và giải quyết các phương trình về truyền nhiệt và động lượng, có thể thu được một phụ thuộc chức năng tổng quát giữa các tham số quy trình và hình học của sản phẩm cuối cùng tại CBMS (băng vô định hình hoặc băng vi tinh thể). Một phương pháp để đánh giá các tham số chưa biết liên quan đến phân tích kích thước từ dữ liệu thực nghiệm đã được phát triển và thử nghiệm. Phụ thuộc chức năng này được sử dụng: (1) để dự đoán hình học của băng như một hàm của các tham số quy trình; (2) để đánh giá tốc độ làm lạnh đạt được trong quá trình gia công các băng vô định hình.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

H. Hillmann, H. Hilzinger, in Proceedings of 3rd International Conference on Rapidly Quenched Metals, ed. by B. Cantor (London, England, 1978), p. 22

J. Vincent, H. Davies, in Proceedings of Conference on Solid Technology in Foundry and Casthouse (Warwick, England, 1980), p. 153

H.H. Liebermann, Mater. Scl. Eng. 43, 203 (1980)

J. Vincent, J. Herbertson, H. Davies, in Proceedings of 4th International Conference on Rapidly Quenched Metals, vol. 1, ed. by I.T. Masumoto and K. Suzuki (Sendai, Japan, 1981), p. 77

J. Vincent, H. Davies, J. Herbertson, in Continuous Casting of Small Cross Sections, ed. by Y. Murfy, F.R. Mollard (TMS-AIME, Warrendale, 1981), p. 103

S. Kavesh, Metallic Glasses (American Society for Metals, Ohio, 1977), pp. 36–45

S. Kavesh, in Metallic Glasses (Metals Park, Ohio, 1978), p. 22

S.J.B. Charter, D. Mooney, R. Cheese, B. Cantor, J. Mater. Sci. 15, 2658 (1980)

A. Gillen, B. Cantor, Acta Met. 33, 1813 (1985)

H.H. Liebermann, C.D. Graham Jr., IEEE Trans. Mag. 12(6), 921 (1976)

P.H. Shingu, K.N. Ishihara, in Processing Principles in Rapid Solidification, Rapidly Solidified Alloys: Processes–Structures–Properties–Applications, ed. by H.H. Liebermann (Marcel Decker Inc. Publ., New York, 1993), pp. 103–118

L. Katgerman, P. J. van den Brink, in Proceedings of IV-th International Conference on RQM (Japanese Institute of Metals, Sendai, Japan, 1982), p. 61

J.H. Vincent, J.G. Herbertson, H.A. Davies, J. Mater. Sci. Lett. 2(2), 88 (1983)

M. Vedat-Akdeniz, J.V. Wood, Scripta Met. Mater. 32(9), 1471 (1995)

K. Miyazawa, T. Choh, J. Jpn. Inst. Met. 17, 717 (1983)

A. Taha, N.A. El-Mahallawy, M.F. Abdel-Gaffar, Mater. Sci. Eng. A134, 1162 (1991)

M.J. Kramer, H. Mecco, K.W. Dennis, E. Vargonova, R.W. McCallum, R.E. Napolitano, J. Non-Cryst. Solids 353, 3633 (2007)

S. Öztürk, B. Öztürk, F. Erdemir, G. Usta, J. Mater. Process. Technol. 211, 1817 (2011)

L.A. Anestiev, Mater. Sci. Eng. A131, 115 (1991)

I.E. Idel’chik, Handbook of hydraulic head losses, 3rd edn. (Mashinostroenie Publ., Moscow, 1992). (in Russian)

L. Deren, Z. Jianhong, L. Tiancheng, L. Zhichao, Z. Shaoxiong, J. Mater. Process. Technol. 211, 1764 (2011)

L.A. Anestiev, Mater. Sci. Eng. A110, 131 (1989)

L.A. Anestiev, J. Mater. Sci. 25, 233 (1990)

P. Steen, T. Ibaraki, in Melt Spinning Strip Casting and Slab Casting, ed. by E. F. Matthys and W. G. Truckner, TMS Annual Meeting, Anaheim California (TMS Publ., 1995) pp. 159–171

C. Byrne, Planar-flow melt spinning: process stability and microstructural control (PhD Dissertation, Cornell University, 2007) Ch. 3 and 4

L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Fluid Mechanics, Course of Theoretical Physics, vol. 6, 3rd edn. (Pergamon Press, Oxford, 1966), pp. 145–151

P.W. Bridgman, Dimensional Analysis, 6th edn. (Yale University Press, New Haven, 1949)

E. Buckingham, Phys. Rev. 4, 345 (1914)

L. Sedov, Methods of similarity and dimensions in mechanics (Nauka Publ, Moscow, 1977). (in Russian)

H. Schlichting, Gränzschicht-Theorie, 5th edn. (G. Braun Verlag, Karlsruhe, 1964), pp. 124–192

L. Prandtl, Verhandlg. III. Intern. Math. Kongr. (Heidelberg, 1904), pp. 484–941

H. Blasius, Z. Math. Phys. 56, 1 (1908)

G. X. Wang, E. F. Matthys, in Melt Spinning Strip Casting. TMS Annual Meeting, San Diego California, ed. by E. F. Matthys (TMS Publ., 1992), pp. 263–282

A.A. Tseng, Y. Sato, J.S. Chen, in Melt Spinning Strip Casting and Slab Casting, TMS Annual Meeting, Anaheim California, ed. by E. F. Matthys and W. G. Truckner (TMS Publ., 1996) pp.195-204

K. Russew, L. Stojanova, Glassy Metals (Springer, Berlin, 2016)

A. Ludvig, G. Frommeyer, Melt Spinning Strip Casting. TMS Annual Meeting, San Diego California, ed. by E. F. Matthys (TMS Publ., 1992), pp. 163–172

G.X. Wang, E.F. Matthys, in Melt Spinning Strip Casting and Slab Casting, TMS Annual Meeting, Anaheim California, ed. by E.F. Matthys and W.G. Truckner (TMS Publ., 1996), pp. 205–236

H. Jones, Experimental methods in the rapid quenching from the melt, in Ultrarapid Quenching of Liquid Alloys, ed. by H. Herman (Academic Press, New York, 1981), pp. 12–61

H.S. Chen, K.A. Jackson, Metallic glasses, in Ultrarapid Quenching of Liquid Alloys, ed. by H. Herman (Academic Press, New York, 1981), pp. 173–210